デジタルSQUID用スタック型SQUID出力アンプの設計

Design of Stacked SQUID Output Amplifier for Digital SQUID Magnetometers


〇内田 創坪,今谷 純平,成瀬 雅人,明連 広昭(埼玉大)


Abstract:SQUIDを用いた磁束計は微少な磁場を電圧として検出可能である。デジタルSQUIDに付属したSFQフィードバック回路が発生するデジタル信号の後段の信号処理をFPGAで行うためには、SFQ回路が出力する微弱な電圧を数mV程度に増幅させる必要がある。一方でデジタルSQUIDを無冷媒小型冷凍機で動作させるために小規模な回路設計が求められるが、電圧増幅に伴う回路規模増大が課題となる。そこで出力アンプが最小となるように超伝導シミュレーションソフトwrspiceで電圧増幅を、レイアウト設計で回路規模削減を行い、出力は4mV程度、1 bit分の出力アンプのサイズは縦0.36mm、横0.76mmとなった。